10567

10567

مدلسازي فيزيكي آبشستگي موضعي اطراف لوله هاي فراساحل

كارشناسي ارشد

عمران - سازه هاي هيدروليكي

خرداد 1384

خرداد 1384

دكتر يگانه بختياري

در اين پايان نامه، پديده آبشستگي اطراف لوله هاي فراساحل با استفاده از مدلسازي فيزيكي در يك فلوم مورد مطالعه قرار گرفته است. مطالعات صورت گرفته مشتمل بر مكانيزم رخداد، ابعاد و مقياس زماني پديده آبشستگي تحت اثر موج و جريان بوده است. پايان نامه شامل شش فصل مي باشد. در فصل نخست پس از مقدمه اي درباره اهميت بررسي پديده آبشستگي اطراف لوله هاي فراساحل، مباني هيدروليك دريا، پديده آبشستگي و مكانيزم رخداد آن و تاريخچه مطالعات محققين گذشته مورد بحث و بررسي قرار گرفته است و در انتها با مروري بر نقاط ضعف و قوت اين مطالعات، توضيح دقيقتري از موضوع مورد پژوهش در اين پايان نامه ارائه شده است. در فصل دوم تحت عنوان مباني مدلسازي فيزيكي، پس از ذكر برخي تعاريف و طبقه بندي ها در مدلهاي فيزيكي هيدروليكي، شرايطي كه لازم است در تعميم نتايج مدلهاي فيزيكي به نمونه هاي واقعي مورد توجه قرار گيرد مرور و دشواريها و نقاط ناشناخته در مدلسازي فرايندهاي انتقال رسوب كه پديده آبشستگي زير مجموعه اي از آن مي باشد به استناد پژوهشهاي گوناگوني كه محققين در سالهاي گذشته انجام داده اند تشريح شده است. فصل سوم پايان نامه به معرفي ابزارها و روشهايي كه در اين پژوهش براي مدلسازي پديده آبشستگي تحت اثر موج و جريان مورد استفاده قرار گرفته اختصاص دارد. مشخصات فلوم مدلسازي، چگونگي برقراري جريان و توليد موج در فلوم، مشخصات مصالح بستر و لوله، روش هاي اندازه گيري پارامترهاي مختلف و پردازش آنها در اين فصل به اجمال مورد اشاره قرار گرفته است. در فصل چهارم، پس از معرفي آزمايشهاي انجام گرفته در مدلسازي آبشستگي تحت اثر جريان، مراحل رخداد آبشستگي، تاثير لوله بر رژيم جريانهاي موضعي اطراف آن، ابعاد پروفيل نهايي آبشستگي، زمان كل و مقياس زماني رخداد و حجم مصالح منتقل شده بر اثر پديده آبشستگي مورد بحث قرار گرفته و با استفاده از مدلسازي فيزيكي آبشستگي اطراف لوله هاي فراساحل ii صفحه نتايج آزمايشگاهي، معادلاتي براي تعيين روابط ميان پارامترهاي موثر در اين پديده ارائه شده است. در اين فصل براي ارزيابي نتايج آزمايشها در پژوهش حاضر، اين نتايج با نتايج پژوهشهاي مائو مقايسه شده و در برخي موارد، از مجموع داده ها براي نتيجه گيري و تعيين روابط و معادلات استفاده شده است. روابط ارائه شده شامل معادلاتي براي تعيين حداكثر عمق، طول كل، طول قبل از لوله، طول پس از آن، زمان كل رخداد، توزيع زماني عمق و طول كل آبشستگي در مدت زمان رخداد پديده و حجم نهايي حفره آبشستگي در واحد طول لوله مي باشد. در انتهاي اين فصل نيز با مروري بر نتايج ارائه شده، محدوده اعتبار نتايج مورد بحث قرار گرفته است. فصل پنجم به مطالعه آبشستگي اطراف لوله تحت اثر امواج اختصاص يافته است. در اين فصل پس از معرفي آزمايشهاي انجام شده، مشابه با فصل چهار، پارامترهاي گوناگون آبشستگي بر مبناي نتايج آزمايشگاهي مورد مطالعه قرار گرفته است. مراحل رخداد آبشستگي، تاثير لوله بر هيدروديناميك جريانهاي موضعي اطراف آن، ابعاد پروفيل نهايي آبشستگي، زمان كل رخداد و توزيع زماني تغييرات عمق و طول آبشستگي تحت اثر موج در اين فصل تشريح گرديده و معادلاتي براي تعيين پارامترهاي مربوط ارائه شده است. نتايج آزمايشگاهي در اين فصل در موارد مختلف با نتايج ارائه شده توسط سومر و فردسو مقايسه شده و در مواردي معادلات ارائه شده توسط اين دو پژوهشگر تاييد شده و در مواردي نيز اين معادلات مورد نقد قرار گرفته و معادلات جديدي ارائه شده است. از جمله نتايج ارائه شده در اين فصل معادله اي براي تعيين حجم نهايي حفره آبشستگي اطراف لوله تحت اثر موج مي باشد. در انتهاي فصل نيز با مروري بر نتايج به دست آمده، محدوده اعتبار اين نتايج مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. در فصل ششم پايان نامه، پس از ارائه خلاصه اي از نتايج به دست آمده در مدلسازي آبشستگي تحت اثر موج و جريان، مشخصات پارامترهاي گوناگون آبشستگي تحت اثر اين دو پديده با يكديگر مقايسه شده اند. همچنين در ادامه، برخي زمينه ها كه در مطالعه آبشستگي اطراف لوله هاي فراساحل مي تواند مورد توجه محققين قرار گيرد به عنوان پيشنهاد ارائه شده است.